BME VIK1 Világítástechnika Némethné Vidovszky Ágnes dr. Elérhetőségeim:

Az előadások a következő témára: "BME VIK1 Világítástechnika Némethné Vidovszky Ágnes dr. Elérhetőségeim:"— Előadás másolata:

1 2016. 11. 14.BME VIK1 Világítástechnika Némethné Vidovszky Ágnes dr. Elérhetőségeim: nemethne.vidovszky.agnes@nkh.gov.hunemethne.vidovszky.agnes@nkh.gov.hu,+36 70 455 75 02 Tanszék: V1 ép. III. emelet A látás és a megértés a természet legnagyszerűbb ajándéka. Einstein

2 2016. 11. 14.BME VIK2 Bevezetés Tudnivalók a félévről: -A félév szóbeli vizsgával zárul; -Vizsgára bocsátás feltételei: --évközi röp. zh-(k) sikeres megírása --hallgatói mérés jegyzőkönyvének beadása -Tananyag: --előadások (elérhetősége:VET honlap ill. https://f- labor.mkt.bme.hu/nva)https://f- labor.mkt.bme.hu/nva --ajánlott irodalom -Lehetőségek: TDK – Önállólabor – Diplomaterv (közvilágítás mérés, fénysűrűség kamera) --VH szemináriumok látogatása, rendezvényeken részvétel

3 2016. 11. 14.BME VIK3 Ajánlott irodalom 1.: 1.Dr. Schanda János: Szín és észlelet elektronikus jegyzet http://vision.vein.hu/~schanda/Szintervezes/Sch_jegyzet_Ke zirat20110609.pdf 2.Kosztolicz István szerk. Közvilágítási kézikönyv, VTT Budapest, 2009 3.Dr. Borsányi János szerk.: Világítástechnika I-II. BMF KVK–2018 Budapest, 2003.

4 2016. 11. 14.BME VIK4 Ajánlott irodalom 2.: Nemzetközi irodalom: 1.The Lighting Handbook, 10th Edition - IES - Illuminating Engineering... www.ies.org/handbook/www.ies.org/handbook/ 2.SLG-LITG – LTAG- NSVV Handbuch für Beleuchtung 1992 ecomed- Fachverlag, Landesberg 3.http://www.cie.co.athttp://www.cie.co.at 4.http://www.litg.de/

5 2016. 11. 14.BME VIK5 2014-2015. évi Kéri R. – Szabó F. – Simon P. – Schanda J. – Kuti A. – Bátai R. – Balázs L.: Energiahatékony, intelligens folyosó világítás Kuti A.: Élő közvilágítási laboratórium Csillebércen – az energiatermelő adaptív közvilágítási rendszerek kutatására Dr. Kovács K- Szíjártó G. LED-s közvilágítás túl feszültség védelme

6 2016. 11. 14.BME VIK6 2012-2013. évi Szabó-Csuti-Schanda:Szilárdtest- fényforrások a múzeumvilágításban Ann R. Webb: Az épületvilágítás szempontjai: a fény nem-vizuális hatásai Csuti P.: LED-es fényforrások fotometriai és villamos tulajdonságainak meghatározása Világítástechnika évkönyvekből 2.

7 2016. 11. 14.BME VIK7 Világítástechnika évkönyvekből 3. 2010-11 évkönyv: –Schanda János: Szilárdtest fényforrások alkalmazása a közvilágításban, látás fizikai alapok p 4-9 –Borsányi János: Beszéljünk és írjunk helyesen 2006-07, 2008-09, 2010-11 évkönyvek –Várkonyi László 50 év a fényforrástechnikában ….

8 2016. 11. 14.BME VIK8 Világítstechnika évkönyvekből 4. 2008-09 –Borsányi János: Fény és anyag kölcsönhatása –Majoros András: Gondolatok a mesterséges világítás avulásáról –Major Gyula: A sportvilágítás alapvető jellemzői –Vas Z. – Bodrogi P. – Schanda J: Mezopos világítás

9 2016. 11. 14.BME VIK9 Világítástechnika évkönyvekből 5. 2006-07 –Borsányi J. Fény születik 2004-05 –Horváth J: Az izzólámpa 125 éves 1999-2000 –Schanda J: Fotometria 75 évvel ezelőtt és ma

10 2016. 11. 14.BME VIK Az Internet veszélyei A képet Szelle György találta 2008.09.10-én http://www.cie.co.at/ A megbízhatók: http://www.litg.de/ http://www.vilagitas.org/ 10 hulladékáram

11 2016. 11. 14.BME VIK11 Az emberiség története a világossággal kezdődött és a világítással folytatódik. Pillitz Dezső      Miért foglalkozunk a világítással? Információ 90%-a szemünkön keresztül érkezik

12 2016. 11. 14.BME VIK12 Mivel foglalkozik a világítástechnika? 1. A világítástechnika az elvi alapokkal és műszaki gyakorlattal foglalkozó tudomány. A fénytechnika az általánosabb fogalom, az optikai sugárzás keltésével és alkalmazásával foglalkozó tudomány.

13 2016. 11. 14.BME VIK13 Mivel foglalkozik a világítástechnika? 2. A fény keltéssel, alkalmazásával A környezet vizuális komfortjának megteremtésével Az eszközök előállításával Tervezéssel, kivitelezéssel, működtetéssel ….

14 2016. 11. 14.BME VIK14 A világítástechnika interdiszciplináris tudomány Orvos- tudomány Építészet Világítástechnika Kémia, Fizika, Matematika Biológia Mérnöki tudományok Metrológia

15 2016. 11. 14.BME VIK15 Elméleti alapok, alapfogalmak Felosztás 1. Ha a szavak használata nem helyes, a fogalmak értelmezése zavaros, nem lehet szabatosan cselekedni. Konfucius Az idegen magyarázót nem kell szolgai módon követni, ügyelni kell a fordításnál a magyar nyelv szellemére. Brassai Sámuel

16 2016. 11. 14.BME VIK16 Definíciók fontossága: Nemzetközi fénytechnikai szótár Tiltott szavak: fényerő helyesen: fényerősség, Armatúra helyesen lámpatest Vízszintes megvilágítás helyesen horizontális Vész világítás helyesen tartalék világítás….. Magas a Tv torony, a megvilágítás, a fénysűrűség, feszültség stb. nagy!!!

17 2016. 11. 14.BME VIK17 Elméleti alapok, alapfogalmak Felosztás 2. fénykeltés  fényforrások (működtető szerelvények előtétek, gyújtók)

18 2016. 11. 14.BME VIK18 2007. Világítástechnikai Ankét

19 2016. 11. 14.BME VIK19 Fényforrások

20 2016. 11. 14.BME VIK20 Elméleti alapok, alapfogalmak lámpatestek Felosztás 2. fénykeltés  fényforrások (működtető szerelvények előtétek, gyújtók)

21 2016. 11. 14.BME VIK21 Lámpatestek

22 2016. 11. 14.BME VIK22 Elméleti alapok, alapfogalmak lámpatestek Felosztás 2. számítási alapok  programok fénykeltés  fényforrások (működtető szerelvények előtétek, gyújtók)

23 2016. 11. 14.BME VIK23 számítási alapok  programok

24 2016. 11. 14.BME VIK24

25 2016. 11. 14.BME VIK25

26 2016. 11. 14.BME VIK26 Fotometriai mérések Felosztás 3.

27 2016. 11. 14.BME VIK27  Vizuális észlelés  Működtetés, szabályozások  Vizuális komfort  Káprázás, Felosztás Gyakorlati világítástechnika :  Természetes világítás. Fénykeltés, eszközök Tervezés Üzemeltetés

28 2016. 11. 14.BME VIK28 Őstörténet Tűz Fokla (világító szilánk, izzófahasáb) Fáklya (éghető folyadékkal átitatott anyag) Mécses (éghető folyadék edényben) Gyertya (viasz, faggyú, stb.) Gázláng (XIX. sz.) Villamos ívlámpa (első kísérlet:1802: Petrov, 1810: Davy 1844 retorta szén pálcával)

29 2016. 11. 14.BME VIK29

30 2016. 11. 14.BME VIK30 Villamos izzólámpa (1879.október 19-21.) Menlopark Forrás:http://www.hpo.hu/ Magyar Szabadalmi Hivatal:Magyar feltalálók és szabadalmaik

31 2016. 11. 14.OMKTI31 Keleti anno

32 2016. 11. 14.BME VIK32 Alapfogalmak I. Sugárzástechnikai – fénytechnikai alapok

33 Radiometria, fotometria, színmérés A radiometria az optikai sugárzást fizikai mennyiségek formájában határozza meg. A fotometria ezt a sugárzást az átlagos emberi megfigyelő látására jellemző színképi függvény alapján értékeli. A színmérés a színészleléshez kíván objektíven mérhető mennyiségeket rendelni. 2016. 11. 14.33BME VIK

34 2016. 11. 14.BME VIK34 (Fény)Inger (stimulus) a fizikai jel, ami ér minket Fényérzet – idegi gerjesztés, az első feldolgozás az agyban Fényészlelet – feldolgozott információ

35 Elektromágneses sugárzás optikai sugárzás: 100 nm – 1 mm hullámhosszú elektromágneses sugárzás látható sugárzás: 380 nm – 780 nm fény: a látható sugárzás által kiváltott észlelet 2016. 11. 14.35BME VIK

36 Elektromágneses színkép 2016. 11. 14.36BME VIK

37 2016. 11. 14.BME VIK37 Mi a fény? A fény: hatás szerint a közvetlenül látás érzetet keltő sugárzás Fizikai szempontból elektromágneses hullám Uvfény, infrafény nem használatos Világítástechnikában csak az emberi szem által érzékelt sugárzás

38 2016. 11. 14.BME VIK38 Elektromágneses sugárzás

39 2016. 11. 14.BME VIK39 Az optikai sugárzás keletkezése a sugárzó atomokban lezajló folyamatokkal magyarázható. Az atomok szerkezetéről szerzett tudásunk szerint az atommag körül meghatározott energiaszinteken lévő elektronok energiaközlés (pl. hőhatás, más részecskével való ütközés) hatására labilis nagyobb energiájú, úgynevezett gerjesztett állapotokba kerülhetnek. E gerjesztett állapotukból a stabilis állapotba visszatérve elektromágneses sugárzás, foton kibocsátása formájában szabadulnak meg a fölösleges energiájuktól. A foton energiája a két állapot közötti energiakülönbségnek felel meg. Hogyan kelthető fény?

40 2016. 11. 14.BME VIK40 E=h, h=6,626 10 -34 Js Az elemi, már oszthatatlan sugárzási mennyiség a foton, melynek energiája

41 2016. 11. 14.BME VIK41 Planck törvény (1900) A fekete sugárzó spektrális sugársűrűségét adja meg. ahol: - hullámhossz légüres térben T- hőmérséklet K c 1 =2hc 0 2 h- Plank állandó (6,626 10 -34 Js) c 0 - fénysebesség (299792458 m/s)  - Boltzmann állandó 1,38 10 -23 JK -1

42 2016. 11. 14.BME VIK42

43 2016. 11. 14.BME VIK43 Sugárzási törvények Stefan – Boltzmann tv. M e felületi teljesítmény, Stefan-Boltzmann állandó Értéke:5,67 10 -8 W/m 2 K 4 Wien féle eltolódási tv λT= áll.

44 2016. 11. 14.BME VIK44 Sugárzás- technikai alapok

45 2016. 11. 14.BME VIK45 nmV( ) 3800,000.001 4000,000 4 4200,004 4500,038 4800,139 5000,323 5500,995 5551,0 5600,995 6200,381 6400,175 6600.061 7000,004 7800,000.015 Láthatósági függvény Emberi szem érzékenységi görbéje

46 2016. 11. 14.BME VIK46 Láthatósági függvények nm V’( ) 3800,000.589 4800,793 5051,0 6600.000.312.9 7800,000.000.139

47 2016. 11. 14.BME VIK47 Vizuális teljesítmény

48 2016. 11. 14.BME VIK48 Mi a fény? A fény az optikai sugárzásnak az emberi szem által érzékelt része. W

49 2016. 11. 14.BME VIK49 Fényáram: pszicho-fizikai mértékrendszer K m = 683 lm/W Fizikai

50 2016. 11. 14.BME VIK50 Láthatósági függvények

51 2016. 11. 14.BME VIK51 A fényáram mértékegysége: lumen; lm Nagyságrendek: 100W-s izzólámpa 1380 lm 36 W-s fénycső ~3000lm 70 W-s nátriumlámpa 6000 lm K m ’ =1700 lm/W

52 Nagyteljesítményű LED, 5 W Luxeon III 140 – 190 lm 1400 mA 20.000 h 2005 április 2016. 11. 14.52BME VIK

53 Különböző összetételű LEDek fényáramának hőmérsékletfüggése 2016. 11. 14.53BME VIK

54 2016. 11. 14.BME VIK54 Besugárzás E  d  /dA W/m 2

55 2016. 11. 14.BME VIK55 Megvilágítás E v  d  /dA lm/m 2 =lx

56 2016. 11. 14.BME VIK56 Néhány érdekes adat: Fényforrás, környezetA megvilágítás lx Napsütéses tiszta égbolt Délben – nyáron Délben – télen Alkonyat Holdtölte, tiszta égbolt Tiszta égbolt holdfény nélkül Közvilágítás régebbi Közvilágítás újabb Irodavilágítás 100.000 10.000 100 – 300 0,2 0,001 0,5 – 10 10 --- 30 300 --- 500

57 2016. 11. 14.BME VIK57 Alapfogalmak folytatása Fényáram Ф v Megvilágítás környezetre Sugárzott teljesítmény Ф e Besugárzott felületi teljesítmény Sugárerős- ség Fényerős- ség

58 2016. 11. 14.BME VIK58 Alapfogalmak folytatása Fényáram Megvilágítás környezetre Fényerősség térbeli eloszlásra

59 2016. 11. 14.BME VIK59 Emlékeztető: az SI mértékegység alapjai: Hosszúság; m(Bay Zoltán) Tömeg; kg Idő; s! Áramerősség; A Termodinamikai hőmérséklet; K! Anyagmennyiség; mol Fényerősség ;cd Kiegészítő egységek: Szög; radián Térszög; szteradián

60 2016. 11. 14.BME VIK60 Térszög A merőleges vetület: Síkszög A B

61 2016. 11. 14.BME VIK61 Fényerősség értelmezése

62 2016. 11. 14. BME VIK62 A fotometria SI mértékegység-rendszerének (System International) hetedik alapegysége a kandela (cd), a fényerősség egysége. A Nemzetközi Súly és Mértékügyi Bizottság (CGPM) 1979-es határozata alapján: A kandela olyan sugárzó fényerőssége adott irányban, amely 540 THz frekvenciájú monokromatikus sugárzást bocsát ki, amelynek sugárerőssége ebben az irányban 1/683 W/sr. Az 540 THz frekvenciának normál levegőben 555,016 nm hullámhosszúság felel meg. Ez igaz, mind fotopos, mind szkotopos, mind mezopos tartományra. Fényerősség: Kandela; Candela; Candela